中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量變化的影響因素分解及空間分異

姚成勝，錢(qián)雙雙，毛躍華，李政通

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中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量變化的影響因素分解及空間分異

姚成勝1,2，錢(qián)雙雙2,3，毛躍華2,3，李政通2,3

（1. 南昌大學(xué)中國(guó)中部經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展研究中心，南昌 330047；2. 南昌大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，南昌 330031； 3. 南昌大學(xué)計(jì)量經(jīng)濟(jì)研究會(huì)，南昌 330031）

畜牧業(yè)溫室氣體排放占人類(lèi)活動(dòng)溫室氣體排放總量的18%，已成為全球溫室氣體排放的重要貢獻(xiàn)部門(mén)。運(yùn)用全生命周期評(píng)價(jià)法全面測(cè)度了2000-2014年中國(guó)大陸31個(gè)省區(qū)的畜牧業(yè)碳排放，采用對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法，將畜牧業(yè)碳排放分解為畜牧業(yè)生產(chǎn)效率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益、城鎮(zhèn)化和總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)5大因素，從時(shí)空2個(gè)層面揭示了畜牧業(yè)碳排放的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)。結(jié)果表明：1）2000-2014年，中國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量由1.374×108t增長(zhǎng)到1.506×108t，年均增速0.654%，其中畜禽胃腸發(fā)酵和糞便管理系統(tǒng)產(chǎn)生的碳排放是其主要來(lái)源，兩者占畜牧業(yè)碳排放總量比例達(dá)65.58%~73.23%。2）無(wú)論從時(shí)間還是空間層面看，畜牧業(yè)生產(chǎn)效率都是抑制中國(guó)畜牧業(yè)碳排放持續(xù)增長(zhǎng)的最重要因素，單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益則是導(dǎo)致中國(guó)畜牧業(yè)碳排量持續(xù)增長(zhǎng)的最重要因素，這一因素對(duì)草原畜牧業(yè)區(qū)和農(nóng)耕畜牧業(yè)區(qū)的畜牧業(yè)碳排放促進(jìn)作用非常明顯，而對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)較為有限；總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)是促使畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的另一重要因素，尤其是對(duì)人口大量流入的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和計(jì)劃生育政策寬松的廣大西部少數(shù)民族地區(qū)更為明顯。3）2000-2014年，城鎮(zhèn)化是有效抑制畜牧業(yè)碳排放的第二大因素，而農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)畜牧業(yè)碳排放變化呈現(xiàn)由正向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為負(fù)向驅(qū)動(dòng)的變化特征，這一特征在中國(guó)畜牧業(yè)較為發(fā)達(dá)的中東部地區(qū)表現(xiàn)較為明顯。

排放控制；溫室氣體；糞便；畜牧業(yè)；驅(qū)動(dòng)效應(yīng)；對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法；空間分異

0 引 言

2016年4月，超150個(gè)國(guó)家代表在聯(lián)合國(guó)總部正式簽訂《巴黎協(xié)定》，這標(biāo)志著各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化做出全球性承諾，因此如何有效降低溫室氣體排放成為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中迫切需要解決的問(wèn)題。畜牧業(yè)是重要的溫室氣體排放源，2006 年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）發(fā)布報(bào)告《Livestock’s long shadow》指出[1]，若將畜牧業(yè)飼料生產(chǎn)及養(yǎng)殖場(chǎng)土地?cái)U(kuò)張所導(dǎo)致的土地利用變化考慮在內(nèi)，按CO2當(dāng)量計(jì)算，畜牧業(yè)溫室氣體排放占人類(lèi)活動(dòng)溫室氣體排放總量的18%，高于交通部門(mén)所占份額，可見(jiàn)，畜牧業(yè)已成為全球溫室氣體排放的重要生產(chǎn)部門(mén)之一。中國(guó)是畜牧業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，畜禽產(chǎn)品年產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，近年來(lái)在農(nóng)業(yè)政策扶持和消費(fèi)需求的拉動(dòng)下更是呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。因此，中國(guó)畜牧業(yè)碳排放問(wèn)題也引起了研究者們的重視，目前已有一些畜牧業(yè)低碳發(fā)展途徑、不同種類(lèi)畜禽養(yǎng)殖（如豬、牛、羊等）或某個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫室氣體排放的測(cè)算等方面的研究[2-5]，但有關(guān)畜牧業(yè)全生命周期碳排放及其影響因素的研究仍然較少。在為數(shù)不多的畜牧業(yè)碳排放影響因素研究中，學(xué)者們大都集中在分析畜牧業(yè)生產(chǎn)方式、農(nóng)戶行為及環(huán)保意識(shí)等微觀因素，以及生產(chǎn)效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)和畜牧業(yè)發(fā)展水平、勞動(dòng)力就業(yè)等宏觀因素[6]。例如，陳瑤等[7]從生產(chǎn)效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)水平、勞動(dòng)力等4個(gè)方面對(duì)四大牧區(qū)畜禽溫室氣體排放的影響因素進(jìn)行量化分解，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展是導(dǎo)致四大牧區(qū)畜禽溫室氣體排放增加的最主要因素，畜禽生產(chǎn)效率對(duì)其具有較強(qiáng)的抑制作用。鄒潔等[8]則以畜牧業(yè)碳排放作為非期望產(chǎn)出，測(cè)算中國(guó)各省畜牧業(yè)的環(huán)境效率，其研究認(rèn)為稟賦結(jié)構(gòu)、勞動(dòng)力受教育程度對(duì)畜牧業(yè)環(huán)境效率有顯著正向作用，而畜牧業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等對(duì)畜牧業(yè)環(huán)境效率存在顯著消極影響。

以上研究對(duì)認(rèn)清各因素對(duì)畜牧業(yè)碳排放的影響具有較好的指導(dǎo)作用，有助于促進(jìn)中國(guó)畜牧業(yè)的低碳化發(fā)展。然而，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究表明，畜牧業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益明顯高于種植業(yè)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中農(nóng)民為增加從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)收益，會(huì)自主地?cái)U(kuò)大畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，使得農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致畜牧業(yè)碳排放量發(fā)生變化。那么，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化、單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益變化與畜牧業(yè)碳排放存在怎樣的關(guān)系？其次，研究表明人口總量增長(zhǎng)提高了畜禽產(chǎn)品需求，進(jìn)而促進(jìn)了畜牧業(yè)快速發(fā)展[9]，那么人口增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化水平變化又與畜牧業(yè)碳排放變化有怎樣的關(guān)系？可以看出，系統(tǒng)全面回答上述問(wèn)題對(duì)于更好地認(rèn)識(shí)畜牧業(yè)碳排放變化的影響因素，更好地促進(jìn)中國(guó)節(jié)能減排無(wú)疑具有重要意義。鑒于上述研究不足，本文首先采用全生命周期評(píng)價(jià)（life cycle assessment， LCA）方法，全面測(cè)度了2000-2014年中國(guó)大陸31個(gè)省區(qū)的畜牧業(yè)碳排放，通過(guò)加總31省區(qū)的數(shù)據(jù)得到全國(guó)的畜牧業(yè)碳排放變化情況；然后，采用KAYA恒等式擴(kuò)展模型與LMDI分析方法，將畜牧業(yè)碳排放分解為畜牧業(yè)生產(chǎn)效率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整、單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、城鎮(zhèn)化和人口增長(zhǎng)等5大因素，從時(shí)空2個(gè)方面揭示畜牧業(yè)碳排放的變化及其驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，以期為更好地推動(dòng)中國(guó)畜牧業(yè)低碳化發(fā)展，為中國(guó)更好地實(shí)施節(jié)能減排提供依據(jù)。

1 理論與研究方法

1.1 基于全生命周期（LCA）的畜牧業(yè)碳排放的測(cè)算

低碳畜牧業(yè)的本質(zhì)是在畜產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、消費(fèi)等整個(gè)過(guò)程中，把溫室氣體排放量盡可能降到最低，以實(shí)現(xiàn)畜牧業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)雙贏狀態(tài)?？梢钥闯?，畜牧業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的全過(guò)程都與溫室氣體排放有一定或相當(dāng)大的關(guān)聯(lián)[10]。因此，畜牧業(yè)碳排放測(cè)算不能僅僅考慮畜牧業(yè)某一環(huán)節(jié)，而應(yīng)立足于畜牧業(yè)生產(chǎn)的全生命周期的“碳足跡”。全生命周期評(píng)價(jià)法（LCA）就是定量化評(píng)估某一產(chǎn)品，從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響的一種方法。它作為一種有效的環(huán)境管理工具，已被廣泛運(yùn)用于溫室氣體排放研究領(lǐng)域[11-14]。為更全面地測(cè)算中國(guó)畜牧業(yè)碳排放，本文采用LCA評(píng)價(jià)方法并參考胡向東[15]、孟祥海[16]、姚成勝[17]、程璜鑫[18]等的研究，將整個(gè)畜牧業(yè)碳排放過(guò)程細(xì)分為飼料糧種植、飼料糧運(yùn)輸與加工、牲畜胃腸發(fā)酵、畜禽飼養(yǎng)環(huán)節(jié)耗能、糞便管理系統(tǒng)和畜禽產(chǎn)品加工等6個(gè)系統(tǒng)邊界，并利用相關(guān)碳排放系數(shù)計(jì)算得到中國(guó)畜牧業(yè)的碳排放量。

1.1.1 牲畜年平均飼養(yǎng)量

由于牲畜養(yǎng)殖過(guò)程中繁殖和屠宰會(huì)引起年度內(nèi)養(yǎng)殖數(shù)量起伏變動(dòng)，因此本文對(duì)牲畜年飼養(yǎng)量作以下調(diào)整：當(dāng)牲畜飼養(yǎng)周期大于或等于1年時(shí)，該牲畜年末存欄量即為年平均飼養(yǎng)量；當(dāng)牲畜飼養(yǎng)周期小于1 a時(shí)，對(duì)年出欄量進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整公式參照IPCC（2006）[19]。具體年飼養(yǎng)量的確定公式如式（1）所示。其中，在中國(guó)生豬、兔和禽類(lèi)的飼養(yǎng)周期分別為200、105和55 d，均小于1a[20]，因此具體需要對(duì)此進(jìn)行調(diào)整。

式中APP為牲畜年均飼養(yǎng)量，Herdsend為年末存欄量，Dayslive為牲畜飼養(yǎng)周期，NAPA為年牲畜出欄量。

1.1.2 碳排放系數(shù)的確定

縱觀現(xiàn)有文獻(xiàn)可知，國(guó)內(nèi)相關(guān)畜牧業(yè)碳排放轉(zhuǎn)換系數(shù)還未確立官方標(biāo)準(zhǔn)。為此，本文參考孫亞男、胡向東、孟祥海、廖新俤等的研究[12,15-16,21-22]，結(jié)合IPCC準(zhǔn)則內(nèi)容確定相應(yīng)的碳排放系數(shù)（表1和表2）。

表1 畜禽胃腸發(fā)酵和糞便管理系統(tǒng)的溫室氣體排放系數(shù)

1.1.3 基于全生命周期的畜牧業(yè)碳排放測(cè)算

1）飼料糧種植產(chǎn)生的CO2排放量

由于粗飼料是經(jīng)過(guò)第一次加工形成的副產(chǎn)品，其引起的碳排放量甚微，在此不予考慮，只考慮精飼料部分。精飼料主要有小麥、玉米、豆粕等，在種植畜禽飼料過(guò)程中化肥投入量大，其生產(chǎn)投入活動(dòng)排放的溫室氣體應(yīng)計(jì)入該系統(tǒng)邊界內(nèi)[16]。為此，因飼料糧種植產(chǎn)生的碳排放量可分為作物種植過(guò)程產(chǎn)生的碳排放量和化肥生產(chǎn)投入引起的碳排放量：

式中TCcz表示種植飼料過(guò)程中產(chǎn)生的CO2排放量；表示畜產(chǎn)品的種類(lèi)，包括豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、禽蛋、牛奶；Q表示第類(lèi)畜產(chǎn)品的年產(chǎn)量，t（來(lái)源：《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》）；S表示每單位第類(lèi)畜產(chǎn)品的耗糧系數(shù)，kg/kg（來(lái)源：《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編》）；q表示第類(lèi)畜禽飼料配方中類(lèi)糧食所占比例（包括玉米、大豆、小麥），參考謝鴻宇[23]的研究：豬的精飼料中玉米占56.6%，豆餅類(lèi)占10.2%；牛飼料中玉米占比為37%，豆餅類(lèi)占26%；羊飼料玉米占62.61%，豆餅類(lèi)占12.89%；肉雞飼料中玉米、小麥和豆餅類(lèi)占比分別為57%、5%、17%；蛋雞飼料中玉米和豆餅類(lèi)占比分別為63.28%，13.98%；奶牛飼料中玉米占比為46.793%，豆餅類(lèi)占比為28.564%。ef1表示類(lèi)糧食的種植過(guò)程中CO2當(dāng)量排放系數(shù)（表2），其中因豆餅為大豆經(jīng)第一次處理后得到的副產(chǎn)品，所以大豆種植所排放的溫室氣體不予納入計(jì)算范圍。d表示類(lèi)糧食作物的單位面積化肥使用量，kg/hm2；m表示類(lèi)糧食作物的播種面積，hm2；B表示類(lèi)糧食作物用于飼料糧的比例，%；d、m和B數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)家發(fā)改委的《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編（2001-2015）》；ef為化肥的碳排放因子系數(shù)，kg/kg（表2）。

表2 各系統(tǒng)邊界的碳排放系數(shù)

2）飼料糧運(yùn)輸加工產(chǎn)生的CO2排放量

飼料原料一般需要經(jīng)過(guò)曬干、篩選、運(yùn)輸、碾碎、配料、混合等一系列環(huán)節(jié)加工得到飼料。因此，在此過(guò)程中因能源消耗引起的溫室氣體排放同樣需要計(jì)入計(jì)算范圍。飼料糧因運(yùn)輸加工產(chǎn)生的CO2量為：

式中TCcy表示飼料糧在運(yùn)輸加工環(huán)節(jié)的CO2排放量，Q表示第類(lèi)畜產(chǎn)品的年產(chǎn)量，t；S表示每單位第類(lèi)畜產(chǎn)品的耗糧系數(shù)，kg/kg；q表示第類(lèi)畜禽飼料配方中類(lèi)糧食所占比例，包括玉米、大豆、小麥，ef2表示類(lèi)糧食在運(yùn)輸加工環(huán)節(jié)的CO2當(dāng)量排放系數(shù)（表2）。

3）畜禽胃腸發(fā)酵產(chǎn)生的CH4排放量

反芻家畜（牛、羊）瘤胃發(fā)酵氣體主要成分為CH4等溫室氣體，其產(chǎn)生的CH4占所有家畜胃腸道CH4排放總量的80%以上，而非反芻牲畜（馬、騾、驢）和單胃牲畜（豬）產(chǎn)生的CH4氣體相對(duì)較少。另外，由于家禽胃腸發(fā)酵產(chǎn)生的CH4量極少可不予考慮。畜禽胃腸發(fā)酵產(chǎn)生的CH4氣體計(jì)算公式為：

式中TCsw表示畜禽胃腸發(fā)酵產(chǎn)生的CH4氣體排放量；為牲畜種類(lèi)，APP表示第類(lèi)牲畜的年平均飼養(yǎng)量，ef1表示第類(lèi)牲畜胃腸道發(fā)酵CH4排放系數(shù)（表1）。

4）糞便管理系統(tǒng)的溫室氣體排放量

厭氧條件下糞便降解主要會(huì)產(chǎn)生CH4氣體，而有氧條件下則主要產(chǎn)生N2O氣體。因此，將糞便管理系統(tǒng)的碳排放分2部分計(jì)算：

糞便管理系統(tǒng)產(chǎn)生的CH4排放

式中TCmc表示糞便管理系統(tǒng)中CH4氣體排放量， ef2表示糞便管理系統(tǒng)中第類(lèi)牲畜的CH4排放系數(shù)（表1）。

糞便管理系統(tǒng)產(chǎn)生的N2O排放

式中TCmd為糞便管理系統(tǒng)中N2O氣體排放量， ef3表示糞便管理系統(tǒng)中第類(lèi)牲畜的N2O排放系數(shù)（表1）。

5）畜禽飼養(yǎng)環(huán)節(jié)能耗產(chǎn)生的CO2排放量

畜禽在飼養(yǎng)過(guò)程中需要大量能耗，如欄舍防寒供暖、通風(fēng)散熱，生產(chǎn)照明等，消耗電、煤炭等能源將直接或間接引起溫室氣體排放。因畜禽飼養(yǎng)產(chǎn)生的CO2量可按如下公式計(jì)算：

式中TCsc表示畜禽飼養(yǎng)環(huán)節(jié)能耗產(chǎn)生的CO2量，coste、costc分別表示第類(lèi)牲畜每只（頭）在一個(gè)飼養(yǎng)周期內(nèi)的用電支出和用煤支出，元/只（頭），pricee、pricec分別表示畜禽飼養(yǎng)的電費(fèi)單價(jià)及煤費(fèi)單價(jià)，e表示電能消耗的CO2排放系數(shù)，c表示煤炭消耗的CO2排放系數(shù)（表2）。

6）畜禽產(chǎn)品加工產(chǎn)生的CO2排放量

畜禽加工成畜禽產(chǎn)品的過(guò)程中，其所消耗的能源也會(huì)產(chǎn)生碳排放，畜禽產(chǎn)品加工產(chǎn)生的CO2排放量計(jì)算公式如下：

式中TCsg表示畜產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的CO2排放量；表示畜產(chǎn)品的種類(lèi)，包括豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、禽蛋、牛奶；Q表示第類(lèi)畜產(chǎn)品的年產(chǎn)量，；MJ表示第類(lèi)畜產(chǎn)品單位加工耗能系數(shù)；表示消耗一度電產(chǎn)生的熱值；e表示電能消耗的CO2排放系數(shù)（表2）。

7）標(biāo)準(zhǔn)C總排放量

在整個(gè)生命周期中，畜牧業(yè)全生命周期溫室氣體排放量計(jì)算公式為：

（9）

式中TCTOTAL表示畜牧業(yè)標(biāo)準(zhǔn)碳排放總量；TCCZ、TCCY、TCSW、TCCD、TCSC、TCSG、分別表示飼料糧種植、飼料糧加工、畜禽胃腸發(fā)酵、糞便管理系統(tǒng)、畜禽飼養(yǎng)耗能、畜產(chǎn)品運(yùn)輸加工等各個(gè)環(huán)節(jié)計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)碳排放量；tpf表示單位CO2當(dāng)量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)C的系數(shù)；和分別表示CH4和N2O的全球升溫潛能值（表2）。

1.2 畜牧業(yè)碳排放驅(qū)動(dòng)因素解析

從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)視角看：首先，畜牧業(yè)的規(guī)?；图s化生產(chǎn)是減少畜牧業(yè)碳排放量的最有效途徑，可由單位畜牧業(yè)產(chǎn)值所承擔(dān)的畜牧業(yè)碳排放量這一指標(biāo)予以反映。其次，農(nóng)民生產(chǎn)的最終目標(biāo)是提高自身的經(jīng)濟(jì)收益，由于畜牧業(yè)生產(chǎn)收益明顯高于種植業(yè)，在農(nóng)民自身要求不斷增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益和國(guó)家不斷要求提高農(nóng)民收入等因素的推動(dòng)下，畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模會(huì)不斷擴(kuò)大，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和單位農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益改變，最終引起畜牧業(yè)碳排放量變化。第三，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益要明顯小于非農(nóng)產(chǎn)業(yè)，農(nóng)民為進(jìn)一步增加自身收益，會(huì)不斷地由農(nóng)村向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)人口比例下降（即城鎮(zhèn)化水平不斷提高），進(jìn)而為畜牧業(yè)規(guī)模化、集約化生產(chǎn)創(chuàng)造良好條件，在政策引導(dǎo)下畜牧業(yè)生產(chǎn)水平得以不斷提高。第四，中國(guó)人口總量仍在增加，人口的增長(zhǎng)必然導(dǎo)致畜禽產(chǎn)品需求增加，進(jìn)而引起畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和畜牧業(yè)碳排放量增加。綜上所述，畜牧業(yè)碳排放量變化是畜牧業(yè)生產(chǎn)技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)收益水平、人口城鎮(zhèn)化水平以及總?cè)丝谝?guī)模各因素綜合作用的結(jié)果。為此，本文采用KAYA恒等式的擴(kuò)展模式[7,26]，將上述5大要素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以綜合反映畜牧業(yè)碳排放量的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，其表達(dá)式為：

令

（11）

則（10）式可改寫(xiě)為：

1為單位畜牧業(yè)產(chǎn)值的畜牧業(yè)碳排放量，反映了畜牧業(yè)生產(chǎn)效率變化；2為畜牧業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)的比例，反映了為增加農(nóng)民收入導(dǎo)致的農(nóng)業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整，可解釋為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整效應(yīng)；3為單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益，反映了農(nóng)民依靠農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲取經(jīng)濟(jì)收益的大小。4為農(nóng)業(yè)人口比例變化，反映了人口城鎮(zhèn)化發(fā)展水平[9]；在推力和拉力的雙重作用下，農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诒壤?然下降，因而人口城鎮(zhèn)化水平不斷提高。4可進(jìn)一步分解為：

5為總?cè)丝跀?shù)量的變化，反映了人口增長(zhǎng)對(duì)畜牧業(yè)碳排放的影響。

1.3 畜牧業(yè)碳排放驅(qū)動(dòng)因素的LMDI分解方法

在能源與環(huán)境應(yīng)用上，指數(shù)分解法旨在通過(guò)分離出各種因素，以揭示其對(duì)污染變化的貢獻(xiàn)，進(jìn)而找出間接影響污染指標(biāo)的深層次因素，揭示其作用機(jī)制[27]。而LMDI分解法分解后不存在殘差，且乘法分解與加法分解可以相互轉(zhuǎn)換，參數(shù)估計(jì)更為準(zhǔn)確，因而受到了廣泛使用。本文根據(jù)式（12），設(shè)初始時(shí)期畜牧業(yè)碳排放總量為T(mén)C0，經(jīng)過(guò)T時(shí)期后畜牧業(yè)碳排放總量為T(mén)C。根據(jù)Ang[28]的研究可以得到以下乘法分解和加法分解：

（15）

公式（14）和（15）分別代表乘法分解和加法分解的結(jié)果，其中、TC分別表示經(jīng)過(guò)期后畜牧業(yè)碳排放的增長(zhǎng)率變化和增長(zhǎng)量變化。D（=1，2，3，4，5）表示各要素的乘法分解，即畜牧業(yè)生產(chǎn)效率（1）、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整（2）、單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益（3）城鎮(zhèn)化水平（4）、總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)（5）等5種因素對(duì)畜牧業(yè)碳排放量增長(zhǎng)的影響；?F（=1，2，3，4，5）表示各要素的加法分解，即上述5種因素絕對(duì)量上的變化對(duì)畜牧業(yè)碳排放量變化的影響。進(jìn)一步分析，可以得到各要素的計(jì)算公式具體如下：

（17）

公式（16）和（17）表示各要素的乘法分解和加法分解。其中W表示(F,0)/(TC,TC0)，(,)=(-)/ln()，≠或者(,)=,=,,無(wú)特殊含義。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文2000-2014年中國(guó)31個(gè)省（市、區(qū)）有關(guān)豬、牛、羊、兔等各種畜禽年出欄量數(shù)據(jù)、畜牧業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值、小麥、玉米和大豆的播種面積數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒（2001―2015）》，豬肉、牛肉、羊肉、禽肉、牛奶以及禽蛋年產(chǎn)量數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒（2001―2015）》，而畜禽單位用電支出和用煤支出、每單位畜產(chǎn)品耗糧系數(shù)、小麥、玉米和大豆的每畝化肥施用量數(shù)據(jù)均來(lái)自《全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品成本收益資料匯編（2001―2015）》。隨著新型城鎮(zhèn)化的不斷推進(jìn)，國(guó)家逐步取消了農(nóng)業(yè)人口和非農(nóng)業(yè)人口的劃分，取而代之的是對(duì)農(nóng)村人口和城鎮(zhèn)人口數(shù)量的統(tǒng)計(jì)，為此本文以農(nóng)村人口數(shù)量作為農(nóng)業(yè)人口的替代，農(nóng)村人口和總?cè)丝跀?shù)據(jù)均來(lái)自《中國(guó)人口和就業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒（2001―2014）》及《中國(guó)衛(wèi)生和計(jì)劃生育統(tǒng)計(jì)年鑒2015》。為避免價(jià)格因素干擾，本文以2000年為基期，對(duì)農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值、畜牧業(yè)產(chǎn)值進(jìn)行價(jià)格平減。而在碳排放測(cè)算過(guò)程中，由于畜禽單位用電支出、用煤支出及每單位畜產(chǎn)品耗糧系數(shù)等數(shù)據(jù)存在少量缺失，為此本文利用該省可得數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行填補(bǔ)。

3 結(jié)果與分析

3.1 中國(guó)畜牧業(yè)碳排放整體情況分析

3.1.1 畜牧業(yè)碳排放總量分析

表3給出了加總中國(guó)31?。ㄊ?、區(qū)）畜牧業(yè)碳排放得到的全國(guó)畜牧業(yè)碳排放的總體變化和各系統(tǒng)邊界的具體貢獻(xiàn)情況?？梢钥闯觯?000―2014年全國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量由13 742.256萬(wàn)t增長(zhǎng)到15 056.346萬(wàn)t，年均增速0.654%；進(jìn)一步分析可知，2000―2004年全國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量以年均2.116%的速度增長(zhǎng)，2005―2007年則以年均7.538%的速度急劇下降，2008―2014年又以年均1.612%速度波動(dòng)增長(zhǎng)。因此可按增長(zhǎng)速度的總體變化趨勢(shì)，將全國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量變化分為3個(gè)階段：1）快速上升階段（2000―2004年），碳排放量由13 742.256萬(wàn)t增長(zhǎng)到14 942.790萬(wàn)t，增長(zhǎng)比率高達(dá)8.74%；在該階段，受20世紀(jì)90年代中后期糧食連年增產(chǎn)的影響，糧食出現(xiàn)供給結(jié)構(gòu)性過(guò)剩，農(nóng)民增收幅度緩慢。為此，國(guó)家一方面強(qiáng)調(diào)必須加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展畜牧業(yè)并積極推進(jìn)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖；另一方面則逐年降低中國(guó)牧業(yè)稅、屠宰稅等與畜牧業(yè)有關(guān)的稅收[29]。政策的實(shí)施充分調(diào)動(dòng)了農(nóng)牧戶的生產(chǎn)積極性，因而促進(jìn)了畜牧業(yè)快速發(fā)展，進(jìn)而導(dǎo)致畜牧業(yè)碳排放的快速上升。2）急劇下降階段（2005―2007年），該階段中國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量由2005年的15 813.828萬(wàn)t急劇下降到2007年的13 519.669萬(wàn)t，降幅達(dá)14.51%。究其原因在于：1999―2003年中國(guó)糧食價(jià)格低迷并持續(xù)減產(chǎn)，自2004年起國(guó)內(nèi)糧食供求重新趨于緊張，糧食價(jià)格大幅上漲。為此，國(guó)家開(kāi)始?jí)嚎s耗糧型畜牧業(yè)，使得該階段耗糧型的豬、肉牛、羊的年飼養(yǎng)量大幅減少；另一方面，由于前期過(guò)度放牧，該階段國(guó)家在草原地區(qū)實(shí)行了草畜平衡制度，引起節(jié)糧型草食家畜年飼養(yǎng)量的大幅下降[30]。因此，該階段由畜禽胃腸道發(fā)酵系統(tǒng)和糞便管理系統(tǒng)引發(fā)的碳排放量大幅減少，最終導(dǎo)致畜牧業(yè)碳排放總量急劇下降。3）緩慢上升階段（2008―2014年），該階段碳排放量從13 679.188萬(wàn)t逐漸增長(zhǎng)到15 056.346萬(wàn)t，年均增速1.612%。究其原因在于：該階段中國(guó)糧食持續(xù)穩(wěn)步增產(chǎn)，因而畜牧業(yè)也恢復(fù)了增長(zhǎng)，但與2000―2004年期間相比，這一階段城鎮(zhèn)化水平較高，農(nóng)民的非農(nóng)收入逐漸成為家庭收入的主要部分[31]，因而對(duì)畜牧業(yè)增收的依賴性有所降低；與此同時(shí)，畜禽產(chǎn)品需求雖然仍在增長(zhǎng)，但增速較2000―2004年明顯減少；再加上在此期間，國(guó)家相繼出臺(tái)了《畜禽養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)化示范創(chuàng)建活動(dòng)工作方案》、《全國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃（2011―2015年）》等文件，大力推進(jìn)畜牧業(yè)養(yǎng)殖設(shè)施化和糞污無(wú)害化，畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模化和集約化。因此，雖然在此期間畜牧業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)，但由于需求增速放緩，生產(chǎn)技術(shù)水平的提升，因而使得畜牧業(yè)碳排放增速明顯低于2000―2004年。

表3 2000―2014年中國(guó)畜牧業(yè)全生命周期標(biāo)準(zhǔn)C排放量

注：TCTOTAL為畜牧業(yè)總碳排放量；TCCZ、TCCY、TCSW、TCCD、TCSC、TCSG分別表示飼料糧種植、飼料糧運(yùn)輸與加工、牲畜胃腸發(fā)酵、畜禽飼養(yǎng)環(huán)節(jié)耗能、糞便管理系統(tǒng)和畜禽產(chǎn)品加工等6個(gè)系統(tǒng)的碳排放量。AGR為年均增長(zhǎng)。

Note:TCTOTALis the total carbon emissions of animal husbandry; TCCZ, TCCY, TCSW, TCCD, TCSC, TCSGrepresent the carbon emissions of feed grain planting subsystem, feed grain transportation & processing subsystem, gastrointestinal fermentation of livestock and poultry subsystem, energy consumption of livestock and poultry raising subsystem, manure management subsystem, livestock and poultry products processing subsystem. AGR is annual growth rate.

3.1.2 各系統(tǒng)邊界的碳排放總量分析

由表3可知，飼料糧種植、飼料糧加工、糞便管理系統(tǒng)、畜禽飼養(yǎng)耗能和畜產(chǎn)品運(yùn)輸加工5個(gè)環(huán)節(jié)的碳排放量整體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，其年均增長(zhǎng)率分別為2.312%、0.926%、0.770%、0.955%和2.611%；與上述5個(gè)環(huán)節(jié)不同，畜禽胃腸發(fā)酵環(huán)節(jié)的碳排放量于2000―2005年逐步上升后在2006年后開(kāi)始下降，而后又進(jìn)入平穩(wěn)階段，2000―2014年年均降速為0.786%。從組成碳排放總量的構(gòu)成來(lái)看，畜禽胃腸發(fā)酵和糞便管理系統(tǒng)產(chǎn)生的碳排放量是最為主要的來(lái)源，2000―2014年兩者占碳排放總量的比例變化幅度分別為29.76%~36.95%和34.87%~ 36.53%；飼料糧種植產(chǎn)生的碳排放量所占比例總體呈上升趨勢(shì)，2014年其占比達(dá)28.75%，較2000年提高了5.88%。2000―2014年飼料糧運(yùn)輸加工、畜禽飼養(yǎng)耗能和畜產(chǎn)品運(yùn)輸加工年均碳排放所占比例分別為0.52%、4.64%、0.03%，且年際排放波動(dòng)都不大。從2000―2014年各環(huán)節(jié)平均碳排放總量大小來(lái)看，按從大到小順序排列依次為：糞便管理系統(tǒng)（5 184.022萬(wàn)t）>牲畜胃腸道發(fā)酵（4 832.287萬(wàn)t）>飼料種植（3 679.375萬(wàn)t）>畜禽飼養(yǎng)（672.815萬(wàn)t）>飼料運(yùn)輸（75.680萬(wàn)t）>畜產(chǎn)品加工（3.961萬(wàn)t）。

3.2 2000-2014年中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量變化的影響因素分解

為揭示5種因素對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量變化的影響大小和程度，本文根據(jù)前文分析的畜牧業(yè)碳排放3階段變化特征，按照公式（15）、（17）的加法分解模型對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量進(jìn)行分解，從而揭示出2000―2014年期間3個(gè)階段5種影響因素對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)碳排放的影響程度（表4）。由表4可以得到：

1）畜牧業(yè)生產(chǎn)效率因素（1）對(duì)畜牧業(yè)碳排放量具有明顯的抑制作用，對(duì)比分析1、2、4（3、5始終為正，不具可比性）可知，2000―2014年期間，由于畜牧業(yè)生產(chǎn)效率（1）提升共減少畜牧業(yè)碳排放7 645.442萬(wàn)t，明顯高于這一期間農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整因素（2）和城鎮(zhèn)化因素（4）對(duì)畜牧業(yè)碳排放的抑制作用，兩者減排的貢獻(xiàn)量分別為1 863.110和7 174.013萬(wàn)t。這一結(jié)果表明，提高畜牧業(yè)生產(chǎn)效率是減少畜牧業(yè)碳排放的最為有效途徑。因此，在中國(guó)畜牧業(yè)快速發(fā)展的過(guò)程中，必須深入貫徹國(guó)家畜牧業(yè)生產(chǎn)政策，加快培育規(guī)?；男竽翗I(yè)生產(chǎn)企業(yè)，積極引導(dǎo)以農(nóng)民為主體的傳統(tǒng)中小型畜牧業(yè)生產(chǎn)主體退出畜牧業(yè)生產(chǎn)，加快推進(jìn)畜牧業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)的小型、散養(yǎng)的畜牧業(yè)生產(chǎn)方式，不斷向規(guī)?；图s化的現(xiàn)代化畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變[32]；本文分析表明，糞便管理系統(tǒng)是畜牧業(yè)碳排放的最為主要來(lái)源，因此應(yīng)因地制宜建設(shè)大中型畜禽養(yǎng)殖廢棄物綜合處理場(chǎng)，推進(jìn)畜禽廢棄物的綜合利用。

表4 中國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量變化的影響因素分解

2）農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整因素（2）對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量的變化呈現(xiàn)由正向驅(qū)動(dòng)向負(fù)向驅(qū)動(dòng)的變動(dòng)特征。從表4中可以看到，2000―2004年2是中國(guó)畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的原因之一，期間年均增加碳排放量328.226萬(wàn)t；比較而言，2005―2007和2008―2014年期間，F年均減少畜牧業(yè)碳排放量分別達(dá)237.038萬(wàn)t和399.018萬(wàn)t。究其原因在于，2000―2004年中國(guó)城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍然不高，由于畜牧業(yè)生產(chǎn)效益明顯高于種植業(yè)，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的結(jié)果是畜牧業(yè)在農(nóng)林牧漁業(yè)比例不斷增加（根據(jù)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)分析，2000―2004年畜牧業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比例由29.67%上升到33.45%），因而2成為畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的原因之一；相比之下，2005―2014年期間，中國(guó)城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有了極大提高，策應(yīng)城鎮(zhèn)化的發(fā)展需求，附加值更高的都市農(nóng)業(yè)、旅游觀光農(nóng)業(yè)、高價(jià)值的蔬菜、苗木和花卉種植、高價(jià)值的水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到了更多的重視[9]，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的結(jié)果是畜牧業(yè)占農(nóng)林牧漁業(yè)比例不斷下降（根據(jù)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)分析，2005―2014年畜牧業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值比例由33.47%下降到27.96%），因而2成為抑制畜牧業(yè)碳排放的重要因素。

3）單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益因素（3）對(duì)畜牧業(yè)碳排放量呈現(xiàn)明顯的正向驅(qū)動(dòng)效應(yīng)。對(duì)比其他4種效應(yīng)可知，無(wú)論是從總量和年均值來(lái)看，2000―2014年期間3的正向驅(qū)動(dòng)作用都是最大的，是導(dǎo)致中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量逐步增長(zhǎng)最為重要的因素。如前文所述，2000―2004年期間國(guó)家實(shí)施了一系列促進(jìn)畜牧業(yè)規(guī)?；?、集約化發(fā)展以及減免畜牧業(yè)生產(chǎn)各種稅收的政策，因而畜牧業(yè)生產(chǎn)效益明顯提高；2005―2007年期間，由于節(jié)糧型和耗糧型畜牧業(yè)規(guī)模都急劇下降，因而畜禽產(chǎn)品供不應(yīng)求，畜牧業(yè)價(jià)格大幅上漲。根據(jù)《中國(guó)農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，按2000年不變價(jià)格計(jì)算，單位農(nóng)業(yè)人口的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益由2005年的3 614.31元/人上升到2007年的5 385.70元/人，年均增長(zhǎng)22.07%，因而期間3對(duì)畜牧業(yè)碳排放的促進(jìn)作用急劇提升；相比之下，2008―2014年期間，由于畜牧業(yè)實(shí)現(xiàn)了恢復(fù)增長(zhǎng)，雖然畜產(chǎn)品需求仍在增長(zhǎng)，但增速已經(jīng)較前期明顯減緩，因此期間單位農(nóng)業(yè)人口的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益僅由2008年的4 620.23元/人上升到2014年的6 467.68元/人，年均僅增長(zhǎng)僅5.77%，僅為2005―2007年期間的26.13%，因而F對(duì)畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的作用急劇下降?？梢?jiàn)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，農(nóng)民的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)意識(shí)也在不斷加強(qiáng)，只要畜牧業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益足夠高，人們從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性就會(huì)不斷增強(qiáng)，從而成為畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的最為重要?jiǎng)恿Α?/p>

4）城鎮(zhèn)化因素（4）是減少中國(guó)畜牧業(yè)碳排放的又一重要因素，總體看來(lái)2000―2014年城鎮(zhèn)化共減少畜牧業(yè)碳排放為7 174.013萬(wàn)t，僅次于畜牧業(yè)生產(chǎn)效率因素（1）。城鎮(zhèn)化能夠有效抑制畜牧業(yè)碳排放的原因主要在于以下4點(diǎn)：首先，城鎮(zhèn)化不斷推進(jìn)農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，顯著減少了農(nóng)村農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力，為畜牧業(yè)的集約化、規(guī)?；a(chǎn)創(chuàng)造了條件；在政策的引導(dǎo)下，畜牧業(yè)則不斷由傳統(tǒng)的散養(yǎng)型向規(guī)?；图s化的現(xiàn)代化畜牧業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，顯著提高畜牧業(yè)生產(chǎn)效率；其次，城鎮(zhèn)化推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，進(jìn)而增加農(nóng)民的非農(nóng)就業(yè)收入，降低了農(nóng)民依靠發(fā)展畜牧業(yè)來(lái)實(shí)現(xiàn)增收的目的；第3，城鎮(zhèn)化導(dǎo)致城鎮(zhèn)周邊的都市農(nóng)業(yè)、旅游觀光農(nóng)業(yè)等附加值比畜牧業(yè)更高的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式快速發(fā)展，因而降低了畜牧業(yè)在農(nóng)林牧漁業(yè)中的比例；第4，城鎮(zhèn)化具有顯著的集聚效應(yīng)，它通過(guò)推動(dòng)農(nóng)業(yè)研發(fā)資本、研究人員和知識(shí)技術(shù)在城市集聚，進(jìn)而推動(dòng)農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步[33]。2014年以城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒壤?jì)算，中國(guó)的城鎮(zhèn)化水平為54.77%，仍處于諾瑟姆的理論所提出的30%~70%的城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，因而可以預(yù)見(jiàn)，今后一段時(shí)間城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展仍將是減少中國(guó)畜牧業(yè)碳排放的重要因素。

5）總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)因素（5）明顯增加了中國(guó)畜牧業(yè)碳排放，2000―2004、2005―2007和2008―2014年3個(gè)時(shí)段其年均增加的碳排放量分別為59.391、51.814和59.887萬(wàn)t。人口增長(zhǎng)導(dǎo)致畜禽產(chǎn)品的需求快速增長(zhǎng)，因而必將拉動(dòng)畜牧業(yè)快速發(fā)展。中國(guó)人口基數(shù)大，2000―2014年期間，在一對(duì)夫婦只能生育一個(gè)孩子的基本國(guó)策下，中國(guó)人口年均增速僅為0.55%，因而人口增長(zhǎng)因素對(duì)畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的作用也明顯較低。2016年中國(guó)新《人口與計(jì)劃生育法》明確指出，一對(duì)夫妻可以合法地生育2個(gè)孩子?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著二孩政策的實(shí)施，中國(guó)未來(lái)人口增長(zhǎng)速度應(yīng)該會(huì)有所加快，因此今后人口增長(zhǎng)因素對(duì)畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)的促進(jìn)作用會(huì)有所增強(qiáng)。

3.3 中國(guó)省際畜牧業(yè)碳排放變化影響因素的空間差異分析

1）畜牧業(yè)生產(chǎn)效率因素（1）。從表5可以看出，全國(guó)31個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）當(dāng)中，1對(duì)各地區(qū)畜牧業(yè)碳排放量的變化均為負(fù)向驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，對(duì)比其他驅(qū)動(dòng)效應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)除上海、江蘇（|4|>|1|）和天津、福建、甘肅（|2|>|1|）外，1都是抑制各地區(qū)畜牧業(yè)碳排放的最大因素。按1減少畜牧業(yè)碳排放量絕對(duì)值從大到小排序，排名前10位的地區(qū)分別為：山東、河南、四川、河北、內(nèi)蒙古、黑龍江、云南、貴州、安徽、新疆?？梢钥闯?，這10個(gè)?。▍^(qū)）都屬于中國(guó)畜牧業(yè)大省，其中內(nèi)蒙古、云南、貴州和新疆為中國(guó)草原牧區(qū)，其余6個(gè)均為糧食主產(chǎn)區(qū)，屬于中國(guó)的農(nóng)耕牧區(qū)。這一結(jié)果表明，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)大力推進(jìn)畜牧業(yè)生產(chǎn)向優(yōu)勢(shì)地區(qū)集中[34]，不斷提高畜牧業(yè)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)的規(guī)?；图s化生產(chǎn)水平，有利于建設(shè)大中型的畜禽養(yǎng)廢棄物處理場(chǎng)，從而有效地降低了畜牧業(yè)生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)的畜牧業(yè)碳排放。排名后10位的地區(qū)分別為江西、重慶、浙江、甘肅、寧夏、海南、北京、福建、上海、天津，其中江西、甘肅、重慶和寧夏4省（市、區(qū)）為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的中西部地區(qū)，而其余6個(gè)則為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的糧食主銷(xiāo)區(qū)。對(duì)前者（除寧夏外）而言，由于其畜牧業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；图s化水平低，以農(nóng)民為主體的傳統(tǒng)中小型畜牧業(yè)散養(yǎng)方式仍廣泛存在，因而難以集中建設(shè)大中型畜禽廢棄物綜合處理場(chǎng)，使得畜禽糞便未能得到高效處理，因而1對(duì)這些地區(qū)的畜牧業(yè)碳排放量的抑制作用有限；而對(duì)后者以及寧夏而言，由于其畜牧業(yè)碳排放量總體規(guī)模小，即便其畜牧業(yè)生產(chǎn)效率較高，1對(duì)其畜牧業(yè)碳排放量降低的總量仍十分有限。

表5 中國(guó)省際畜牧業(yè)碳排放變化影響因素的空間差異分析（2000-2014）

注：CEC為碳排放量變化。

Note：CECwascarbon emissions change.

2）農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整效應(yīng)（2）。從表5可看出，2對(duì)各地區(qū)畜牧業(yè)碳排放以抑制作用為主，其減少碳排放量在50萬(wàn)t以上的地區(qū)有8個(gè)，按減少量的絕對(duì)值由大到小依次為：河北、湖南、甘肅、廣西、江蘇、湖北、廣東和福建，其中對(duì)河北的抑制作用最大，達(dá)203.14萬(wàn)t。比較而言，2對(duì)畜牧業(yè)碳排放的促進(jìn)作用很小，其增加碳排放量在30萬(wàn)t以上的地區(qū)只有3個(gè)，按增加量由大到小依次為內(nèi)蒙古、遼寧和西藏，其中內(nèi)蒙古最大，達(dá)93.11萬(wàn)t。總體而言，2000―2014年2對(duì)全國(guó)31?。ㄊ?、區(qū)）畜牧業(yè)碳排放的減少總量為755.13萬(wàn)t。進(jìn)一步分析可知，2減少畜牧業(yè)碳排放的地區(qū)基本位于中國(guó)中東部地區(qū)（甘肅和廣西除外），這些地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展水平高，更高附加值的都市農(nóng)業(yè)、旅游觀光等農(nóng)業(yè)得到了快速發(fā)展[9]，所以這些地區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的結(jié)果是畜牧業(yè)在農(nóng)林牧漁中的比例下降，因而明顯降低了畜牧業(yè)碳排放；而2促進(jìn)畜牧業(yè)碳排放增加在30萬(wàn)t以上的地區(qū)都是中國(guó)畜牧業(yè)大省，其農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的結(jié)果是畜牧業(yè)比例不斷上升，因而增加了畜牧業(yè)碳排放。

3）單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益因素（3）。從表5中可以發(fā)現(xiàn)，3是導(dǎo)致中國(guó)各地區(qū)畜牧業(yè)碳排放不斷增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?；其中山東最大，為1 266.54萬(wàn)t，天津最小，為17.32萬(wàn)t。根據(jù)3導(dǎo)致畜牧業(yè)碳排放增加量由大到小排序，得到前15位的地區(qū)分別為：山東、四川、河南、河北、內(nèi)蒙古、黑龍江、云南、湖南、新疆、遼寧、湖北、廣西、貴州、江蘇和吉林，這15個(gè)省（市、區(qū)）總體可以分位2類(lèi)：其中內(nèi)蒙古、云南、新疆、廣西、貴州5?。▍^(qū)）為中國(guó)的邊疆草原牧區(qū)，而其余10個(gè)為中國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)，屬于農(nóng)耕畜牧業(yè)區(qū)。由此看出，由于畜牧業(yè)生產(chǎn)效益明顯高于種植業(yè)，因此邊疆草原牧區(qū)和農(nóng)耕畜牧業(yè)區(qū)的農(nóng)民為提高其自身收益，會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)而導(dǎo)致這些地區(qū)畜牧業(yè)碳排放量不斷增加。比較而言，雖然3的提高能有效增加農(nóng)民收益，但該因素對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高省份的畜牧業(yè)碳排放量的增長(zhǎng)作用十分有限，因?yàn)檫@些地區(qū)農(nóng)民增收途徑更多的是直接從農(nóng)業(yè)部門(mén)轉(zhuǎn)向非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)。如表5所示，F對(duì)畜牧業(yè)碳排放促進(jìn)作用最小的5個(gè)?。ㄊ校┓謩e為：天津、上海、海南、北京和浙江。

4）城鎮(zhèn)化因素（4）。由表5可以得出，4對(duì)全國(guó)31個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）的畜牧業(yè)碳排放量均具有顯著的負(fù)向驅(qū)動(dòng)效應(yīng)，其中對(duì)山東的畜牧業(yè)碳排放抑制作用最大，為383.13萬(wàn)t，對(duì)天津的抑制作用最小，為13.32萬(wàn)t。4對(duì)畜牧業(yè)碳排放抑制作用在80萬(wàn)t以上的地區(qū)有11個(gè)，按其絕對(duì)值由大到小排序依次為：山東、河北、廣東、江蘇、四川、河南、新疆、云南、陜西、青海和內(nèi)蒙古?？梢钥闯?，新疆、云南、陜西、青海和內(nèi)蒙古屬于中國(guó)邊疆草原畜牧業(yè)區(qū)，山東、河北、江蘇、四川和河南都是中國(guó)農(nóng)耕畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)，這些地區(qū)畜牧業(yè)碳排放總量大，且城鎮(zhèn)化發(fā)展水平較低（江蘇除外）；因此，城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)對(duì)減少這些地區(qū)畜牧業(yè)碳排放具有極為重要的作用。此外，2000-2014年期間廣東人口總量始終處于中國(guó)前3位（2006年以后一直為中國(guó)人口第一大省），以城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒壤?jì)算，該階段廣東城鎮(zhèn)化水平由55%上升到68%，提高了13個(gè)百分點(diǎn)，因而城鎮(zhèn)化對(duì)降低廣東畜牧業(yè)碳排放的作用也尤為突出。

5）總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)因素（5）。除四川、湖北、重慶和貴州4?。ㄊ校┩?，總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)效應(yīng)（5）對(duì)中國(guó)其余27?。ㄊ?、區(qū)）的畜牧業(yè)碳排均具有明顯的促進(jìn)作用（表5），其中新疆最大，為99.38萬(wàn)t，甘肅最小，為4.86萬(wàn)t。按5正向驅(qū)動(dòng)效應(yīng)由大到小排序，排名前15位的地區(qū)分別為新疆、廣東、山東、河北、西藏、云南、內(nèi)蒙古、青海、廣西、北京、江西、天津、山西、浙江和江蘇，其中廣東、山東、河北、北京、浙江、天津、江蘇7省（市）是中國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)，其人口不僅表現(xiàn)為自身的增長(zhǎng)，而且還有大量的人口流入，因而人口增長(zhǎng)對(duì)畜牧業(yè)碳排放的促進(jìn)作用明顯。例如，2000-2014年北京、天津和廣東的人口增長(zhǎng)幅度分別達(dá)到了55.72%、51.55%和24.09%。比較而言，其余6個(gè)省區(qū)均位于西部地區(qū)（江西、山西除外），屬于草原牧區(qū)且又屬于中國(guó)少數(shù)民族集聚區(qū)，其城鎮(zhèn)化和工業(yè)化發(fā)展水平低，所增加的人口當(dāng)中很大部分生活都依賴于農(nóng)業(yè)發(fā)展，因而人口增長(zhǎng)對(duì)畜牧業(yè)碳排放的促進(jìn)作用也十分明顯。

4 結(jié) 論

采用全生命周期評(píng)價(jià)法測(cè)算了2000-2014年中國(guó)畜牧業(yè)碳排放，并利用KAYA恒等式擴(kuò)展模型和LMDI模型，將畜牧業(yè)碳排放驅(qū)動(dòng)因素分解為畜牧業(yè)生產(chǎn)效率（1）、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整（2）、單位農(nóng)業(yè)人口農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益（3）、城鎮(zhèn)化（4）以及總?cè)丝谠鲩L(zhǎng)（5）等5大因素，從時(shí)空2個(gè)方面定量測(cè)度了5大因素對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)碳排放的驅(qū)動(dòng)程度，研究結(jié)論如下：

1）2000-2014年，中國(guó)畜牧業(yè)碳排放總量由1.374× 108t增長(zhǎng)到1.506×108t，年均增速0.654%，其中畜禽胃腸發(fā)酵和糞便管理系統(tǒng)是主要的碳排放源，兩者分別占畜牧業(yè)碳排放總量比例的變化幅度為29.76%~36.95%和34.37%~36.53%。

2）從時(shí)空2個(gè)層面來(lái)看，畜牧業(yè)生產(chǎn)效率因素（1）和城鎮(zhèn)化因素（4）都是降低中國(guó)畜牧業(yè)碳排放的第1和第2重要因素。農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整效應(yīng)（2）對(duì)中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量的變化呈現(xiàn)由正向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為負(fù)向驅(qū)動(dòng)。

3）2000―2014年單位農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益因素（3）是導(dǎo)致中國(guó)畜牧業(yè)碳排量持續(xù)增長(zhǎng)的最為重要因素，這一因素對(duì)草原畜牧業(yè)區(qū)和農(nóng)耕畜牧業(yè)區(qū)的畜牧業(yè)碳排放增長(zhǎng)促進(jìn)作用非常明顯。

本文參照已有研究，盡量考慮了各系統(tǒng)邊界的碳排放，但由于資料的可得性和問(wèn)題的復(fù)雜性，仍有少量因素未能予以全面考慮，例如反芻動(dòng)物的青飼料種植所產(chǎn)生的碳排放量理應(yīng)計(jì)入。此外，本文主要研究的是畜牧業(yè)碳排放的宏觀影響因素，難以全面涵蓋相關(guān)的微觀影響因素（如畜牧業(yè)養(yǎng)殖行為、廢棄物處理方式、農(nóng)戶養(yǎng)殖生產(chǎn)意愿等），上述微觀因素在本文當(dāng)中雖然也有涉及，但未能進(jìn)行深入分析，這也是今后進(jìn)一步研究的方向。

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Decomposition of impacting factors of animal husbandry carbon emissions change and its spatial differences in China

Yao Chengsheng1,2, Qian Shuangshuang2,3, Mao Yuehua2,3, Li Zhengtong2,3

(1.330047,;2.330031,; 3.330031,)

Animal husbandry greenhouse gas emissions account for 18% of total greenhouse gas emissions of all human activities, and have become one of the most important contributors to global greenhouse gas emissions increase. Using life cycle assessment (LCA) method, animal husbandry carbon emissions in the 31 provinces, municipalitiesandautonomousregionsof China from 2000 to 2014 have been comprehensively measured. Based on logarithmic mean Divisia index (LMDI) method, the changes of animal husbandry carbon emissions were decomposed into the contributions from 5 factors, including animal husbandry production efficiency, agricultural structure adjustment, agricultural productivity gains per agricultural labor, urbanization and total population growth. Using the data of animal husbandry carbon emissions measured by LCA, the driving effects of the 5 factors on animal husbandry carbon emissions change were measured from the spatial and temporal perspective. The results showed: 1) Total amount of animal husbandry carbon emissions in China increased from 137.423 million tons to 150.563 million tons from 2000 to 2014, and its average annual growth rate was 0.654%, of which the carbon emissions from gastrointestinal fermentation of livestock and manure management systems were the 2 key sources, accounting for 65.58%- 73.23% of the total amount of animal husbandry carbon emissions. 2) No matter from spatial or temporal perspective, animal husbandry production efficiency improvement was the most important factor to restrain the sustained growth of the animal husbandry carbon emissions; the increase of agricultural productivity gains per agricultural labor was the most important factor to promote the sustained growth of the animal husbandry carbon emissions, which was particularly outstanding in prairie pasturing areas and pasturing areas in major grain producing areas, however, the effect of the increase of agricultural productivity gains per agricultural labor on animal husbandry carbon emission growth was limited in developed areas. Population growth was another important factor to promote the growth of the animal husbandry carbon emissions, especially to the developed areas with massive population influx and the ethnic minority areas in most western part of China. 3) The increase of urbanization level ranked the second to restrain animal husbandry carbon emissions from 2000 to 2014, while the effect of agricultural structure adjustment on animal husbandry carbon emissions changed from positive to negative, and this characteristic was particularly obvious in eastern-central China with higher animal husbandry efficiency.

emission control; greenhouse gases; manures; animal husbandry; driving effect; logarithmic mean divisia index (LMDI); spatial differentiation

10.11975/j.issn.1002-6819.2017.12.002

X713

A

1002-6819(2017)-12-0010-10

2016-12-20

2017-05-11

江西省社會(huì)科學(xué)“十三五”規(guī)劃項(xiàng)目（16YJ11）；國(guó)家社科基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2015AZD070）

姚成勝，男，江西上饒人，副教授，博士，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)資源經(jīng)濟(jì)與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，南昌南昌大學(xué)中國(guó)中部經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展研究中心，330047。Email：yaochengsheng@163.com。

姚成勝，錢(qián)雙雙，毛躍華，李政通. 中國(guó)畜牧業(yè)碳排放量變化的影響因素分解及空間分異[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33(12)：10－19. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.12.002 http://www.tcsae.org

Yao Chengsheng, Qian Shuangshuang, Mao Yuehua, Li Zhengtong. Decomposition of impacting factors of animal husbandry carbon emissions change and its spatial differences in China[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2017, 33(12): 10－19. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2017.12.002 http://www.tcsae.org